2024年10月17日，東北大學(xué)宣布成立FOX公司，這是一家以低成本大規(guī)模生產(chǎn)β-氧化鎵（β-Ga₂O₃）晶片為目標(biāo)的新創(chuàng)公司。FOX采用了該大學(xué)和大學(xué)新創(chuàng)公司C&A聯(lián)合開(kāi)發(fā)的無(wú)貴金屬單晶生長(zhǎng)技術(shù)，旨在以比SiC更低的成本生產(chǎn)出低缺陷程度與硅相當(dāng)?shù)摩?Ga₂O₃襯底。

用OCCC方法生產(chǎn)的β-Ga₂O₃晶體（資料來(lái)源：東北大學(xué)）

與碳化硅和氮化鎵（GaN）相比，β-Ga₂O₃具有更寬的帶隙和更低的能量損耗，因此有望成為下一代功率半導(dǎo)體材料。此外，與硅一樣，β-Ga₂O₃也可以從原材料熔體中熔融生長(zhǎng)，因此可一次生產(chǎn)出大量高質(zhì)量單晶。這種生長(zhǎng)速度比SiC快10-100倍，理論上可以低成本、低缺陷地生產(chǎn)單晶襯底。

然而，在傳統(tǒng)的晶體生長(zhǎng)方法中，盛放高熔點(diǎn)氧化物熔液的坩堝使用了貴金屬銥（2024年8月行情約為26,000日元/克），并且需要定期進(jìn)行重鑄。因此，銥相關(guān)的成本占了包括半導(dǎo)體前段工藝中的一部分薄膜制造成本的60%以上，這使得降低β-Ga₂O₃器件制造成本變得困難。目前，β-Ga₂O₃襯底比SiC更昂貴，β-Ga₂O₃的普及并未取得進(jìn)展。此次成立的初創(chuàng)企業(yè)FOX正是為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)而成立的。

可與硅媲美的低缺陷晶片，生產(chǎn)成本低于碳化硅

FOX采用OCCC（冷容器氧化物晶體生長(zhǎng)）方法，無(wú)需使用貴金屬坩堝，即可生產(chǎn)出β-Ga₂O₃塊狀單晶，其低缺陷程度可與硅媲美。其目的是開(kāi)發(fā)一種實(shí)用技術(shù)，以比碳化硅更低的成本生產(chǎn)出缺陷率低、可與硅媲美的β-Ga₂O₃晶錠/襯底。

OCCC法示意圖（來(lái)源：東北大學(xué)）

OCCC方法是由東北大學(xué)材料研究所的吉川明教授、該校未來(lái)科學(xué)技術(shù)聯(lián)合研究中心的鐮田啟副教授和C&A的研究小組共同開(kāi)發(fā)的技術(shù)。2022年4月，該技術(shù)的開(kāi)發(fā)和β-Ga₂O₃塊狀單晶體的成功生產(chǎn)的消息被公布。

2028年建立6英寸量產(chǎn)技術(shù)，目標(biāo)2033年IPO

東北大學(xué)表示：“通過(guò)該技術(shù)在氧化鎵的價(jià)格和質(zhì)量問(wèn)題上取得突破，助力氧化鎵下一代功率半導(dǎo)體的社會(huì)應(yīng)用，目標(biāo)是將2030年預(yù)計(jì)僅為470億日元（根據(jù)富士經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)）的氧化鎵市場(chǎng)大幅擴(kuò)展。” 初期階段將集中于使用OCCC法開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體級(jí)大尺寸化技術(shù)，加速技術(shù)開(kāi)發(fā)，力爭(zhēng)在2028年內(nèi)確立6英寸晶圓的量產(chǎn)技術(shù)。此后，他們將進(jìn)一步擴(kuò)建量產(chǎn)工廠，推進(jìn)6英寸晶圓的驗(yàn)證，計(jì)劃在2033年之前進(jìn)行IPO（首次公開(kāi)募股）。

粉體圈Coco編譯